(57)【要約】  【課題】作業工数およびコストの低減を図りながら、フォトリソグラフィ技術により所望の多角形パターンを形成できるようにする。  【解決手段】フォトリソグラフィ技術により感光性有機絶縁膜１１に四角形のコンタクトホール１７のパターンを形成する方法において、パターンニングマスク１０のホール１６は角をパターン形状１４より外方に切り欠いた切欠部１５を設けた形状とし、このパターンニングマスク１０を通して露光することで、感光性有機絶縁膜１１に所望形状のコンタクトホール１７を形成する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィ技術により、パターニングマスクに形成されているパターン形状のホールを通して露光を行い、感光性有機絶縁膜にパターン形状を転写する方法において、
前記パターン形状は角を有する形状であり、
前記パターンニングマスクのホールは、前記パターン形状のホールの角を外方に拡げるように切り欠いた形状とし、このパターンニングマスクを通して露光することで、前記感光性有機絶縁膜に前記パターン形状を転写することを特徴とするフォトリソグラフィによるパターン形成方法。
【請求項２】
前記パターニングマスクの前記ホールの大きさより、前記感光性有機絶縁膜に形成される前記パターン形状の大きさの方が小さくなるように露光量を調整している請求項１に記載のフォトリソグラフィによるパターン形成方法。
【請求項３】
液晶表示パネルのガラス基板上のＴＦＴ電極と液晶制御用の電極層とを前記感光性有機絶縁膜を介して層間接続するためのコンタクトホールを前記パターン形状としている請求項１または請求項２に記載のフォトリソグラフィによるパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィによるパターン形成方法に関し、特に、液晶表示パネルの製造において、フォトリソグラフィ技術により層間接続用コンタクトホールのパターンを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造工程において、ガラス基板上に形成されたＴＦＴ（thin film transistor）のソースドレインの上に絶縁層が積層され、その絶縁層の上に液晶配向用の透明電極が積層される。前記絶縁層を介して離間された前記ソースドレインと前記透明電極とを層間接続するために、一般的には、フォトリソグラフィ技術により絶縁層にコンタクトホールを形成し、該コンタクトホール内で露出したソースドレインに異層の透明電極を接続している。詳しくは、絶縁層の上面に感光性有機絶縁膜をスピンコート等により塗布し、所定のホール形状が設けられたパターニングマスクを通して露光することで、感光性有機絶縁膜にコンタクトホールのパターニングを行う。
【０００３】
ここで、フォトリソグラフィ技術を用いて１０μｍ×１０μｍの四角形状の層間接続用コンタクトホールを開口する場合を考える。
図６に示すように、ガラス基板５に積層されたソースドレイン４の上面に一定の厚さの感光材を含む有機絶縁膜３を塗布しており、ランプ１からの露光によりコンタクトホールパターンを有機絶縁膜３に投影するために、１０μｍ×１０μｍの四角形状のホール６が穿設されたマスク２を介在させている。
【０００４】
この状態でランプ１を一定量点灯すると、光束はマスク２の遮光されていないホール６を通過し、感光性の有機絶縁膜３を感光させる。そして、十分に感光された有機絶縁膜３を現像液に浸して、不必要な部分を取り除くことにより、コンタクトホールパターン７が形成された有機絶縁膜３が形成される。
【０００５】
しかしながら、図７に示すように、このとき形成されたコンタクトホールパターン７は、マスク２のホール６の四角隅での光散乱のため、所望する１０ｕｍ×１０ｕｍの四角形状とはならずに四角隅が丸くなり、結果的に円形状に近いパターンが形成されてしまう問題がある。このように、パターン形成が設計通りにならないことは液晶表示パネルの製造においては重要な問題であり、根本的な解決が要求される。また、本現象は露光量が少ないほど顕著に現れるため、露光量すなわち露光時間を低減することができず、製造スループットが向上しない問題もある。
【０００６】
なお、特開平９−２１３６０９号公報では、複数のマスクを用いて複数回露光を行うことにより所望の四角形状パターンを得る方法が開示されているが、複数のマスクが必要となると共に露光回数も増大するため、コスト高となり且つ作業工数も増大する問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２１３６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、作業工数およびコストの低減を図りながらも、フォトリソグラフィ技術により所望の多角形パターンを形成できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、フォトリソグラフィ技術により、パターニングマスクに形成されているパターン形状のホールを通して露光を行い、感光性有機絶縁膜にパターン形状を転写する方法において、
前記パターン形状は角を有する形状であり、
前記パターンニングマスクのホールは、前記パターン形状のホールの角を外方に拡げるように切り欠いた形状とし、このパターンニングマスクを通して露光することで、前記感光性有機絶縁膜に前記パターン形状を転写することを特徴とするフォトリソグラフィによるパターン形成方法を提供している。
【００１０】
前記構成とすると、前記パターニングマスクのホールをパターン形状の角に切り欠きを設けた形状とし、光散乱する角領域を要求されるパターン形状の外に置くことによって、パターニングマスクを通して露光された前記感光性有機絶縁膜にパターニングされる形状を設計通りのパターン形状にすることが可能となる。また、従来例の公報のように、複数枚のマスクを用いることなく、１枚のパターニングマスクで多角形状を形成することができるので、コストおよび作業工数も削減することができる。
【００１１】
前記パターニングマスクの前記ホールの大きさより、前記感光性有機絶縁膜に形成される前記パターン形状の大きさの方が小さくなるように露光量を調整している。
【００１２】
つまり、従来は多角形の角での光散乱によりパターン転写が不正確になる現象が露光量が少ないほど顕著に現れていたが、前記構成とすると、前記ホールを通した投影が所望のパターン形状に合致するように露光量を抑えながら調節するので、露光量つまり露光時間が低減され、その結果として製造スループットが向上する。
【００１３】
液晶表示パネルのガラス基板上のＴＦＴ電極と液晶制御用の電極層とを前記感光性有機絶縁膜を介して層間接続するためのコンタクトホールを前記パターン形状としている。
【００１４】
前記構成とすると、液晶表示パネルのコンタクトホール形成において、パターニングマスクの光散乱領域をパターン外へ置くことにより、コンタクトホールが開かずに、ＴＦＴ電極と電極層との層間が絶縁されてしまう不良を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、パターニングマスクのホールをパターン形状の角に切欠部を設けた形状とし、光散乱する角領域をパターン外に配置しているので、パターニングマスクのホールを通して露光された感光性有機絶縁膜に角が丸くならない設計通りのパターン形状を形成することができ、作業工数およびコストを増加させることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態ではポジティブタイプの感光性有機絶縁膜に四角形状の層間コンタクトホールをフォトリソグラフィ技術によりパターニングする工程について説明する。
【００１７】
図１に示すように、ガラス基板１３上に蒸着装置等によって成膜されたＴＦＴ電極膜となるアルミニウム膜１２を積層し、アルミニウム膜１２の上面にスピンコート等により感光性有機絶縁膜１１を塗布している。
パターニングマスク１０は、図１および図２に示すように、四角形のパターン形状１４の四隅１４ａの周囲をパターン外方に切り欠いた切欠部１５を有するホール１６を穿設している。即ち、四隅１４ａでの光散乱を考慮して、切欠部１５を四隅１４ａ近傍を包囲するようにＬ型に設け、１０μｍ×１０μｍのパターン形状１４より局所的に大きいサイズのホール１６を形成している。なお、本実施形態では、切欠部１５の幅は、図２に示すＬ字状の一方の幅ａを０．５μｍ、他方の幅ｂを１．５μｍとしているが、これらの値は露光量やパターン角の形状等に応じて適宜調整しうるものである。
【００１８】
前記構成のパターニングマスク１０をランプ１と感光性有機絶縁膜１１との間に介在させた状態でランプ１を点灯させ、感光性有機絶縁膜１１を露光する。
このときパターニングマスク１０のホール１６の四隅の切欠部１５は光散乱により、有機絶縁膜１１を感光する際において本来の露光量より少ない露光量になり、有機絶縁膜１１には切欠形状が投影されず、結果として四角形状のコンタクトホール１７のパターンが設計通りに投影される。
【００１９】
つまり、従来はパターニングマスクのホールの方が転写パターンよりも小さいパターニングマスクを利用して大きな露光量でパターン形状に感光させていたが、本発明では逆にパターニングマスク１０のホール１６を転写パターンより大きくして、少ない露光量で所望のパターン形状を得るようにしている。なお、この時の露光量は、パターニングマスク１０のホール１６の大きさより、感光性有機絶縁膜１１に形成されるパターン形状の大きさの方が小さくなるように感光性有機絶縁膜１１の膜厚等の条件を考慮して露光時間を適宜調節するようにしている。
【００２０】
次いで、上記露光された感光性有機絶縁膜１１を現像液に浸せば、露光された部分が除去され、図３に示すような所望の四角形状のコンタクトホール１７が形成される。
次に、図４および図５に示すように、コンタクトホール１７を有する感光性有機絶縁膜１１の上から電極層となるＩＴＯ膜１８を蒸着装置等により成膜することで、コンタクトホール１７を通してＩＴＯ膜１８とアルミニウム膜１２とが導通接続される。
【００２１】
以上説明したように、本発明による製造方法を用いればパターニングマスク１０のホール１６角での光散乱による影響を受けず、換言すれば、切欠部１５での光散乱を利用して所望の四角形のコンタクトホール１７のパターンを形成することが可能となる。
また、パターニングマスク１０は切欠部１５により要求されるパターン形状より大きく形成されているので、ランプ１の露光量を従来必要であった露光量より減少させて行うことができ、結果として露光時間が短縮され、製造スループットが向上する。
なお、形成するコンタクトホール１７のパターン形状は四角形状に限定されず、角を有する多角形状であればいずれでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態のコンタクトホール形成を説明する斜視図である。
【図２】パターニングマスクの平面図である。
【図３】コンタクトホールを示す斜視図である。
【図４】アルミニウム膜とＩＴＯ膜との層間接続を示す斜視図である。
【図５】アルミニウム膜とＩＴＯ膜との層間接続を示す断面図である。
【図６】従来のコンタクトホール形成を説明する斜視図である。
【図７】従来のコンタクトホールを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    パターニングマスク
１１    感光性有機絶縁膜
１２    アルミニウム膜（ＴＦＴ電極）
１３    ガラス基板
１４    パターン形状
１４ａ  四隅
１５    切欠部
１６    ホール
１７    コンタクトホール
１８    ＩＴＯ膜（電極層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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